Após lesões ou danos, a insulina desempenha um papel fundamental na maturação e regeneração de neurônios sensoriais olfativos imaturos.
Pesquisadores sabem há algum tempo que a insulina desempenha um papel vital na regeneração e crescimento em alguns tipos de neurônios que retransmitem informações sensoriais ambientais para nossos cérebros, como a visão. No entanto, eles sabem relativamente pouco sobre o papel da insulina no sentido do olfato.
Agora, pesquisadores do Monell Chemical Senses Center mostraram que a insulina desempenha um papel crítico na maturação, após lesão, de neurônios sensoriais olfativos imaturos (OSNs).
A equipe publicou suas descobertas no eNeuro no início deste mês.
"Nossas descobertas sugerem que a aplicação de insulina na passagem nasal poderia ser desenvolvida como uma terapia para lesões causadas por uma série de problemas", disse o primeiro autor Akihito Kuboki, MD, um pós-doutorando no laboratório de Johannes Reisert, PhD."
Sabendo que a insulina faz parte da via de reparação do corpo para neurônios visuais, Kuboki suspeitava que o hormônio também poderia desempenhar um papel na maturação das OSNs após a lesão. Ele também observa que há muitos receptores de insulina na região olfativa do cérebro. Levando esses fatores em conta, Kuboki concluiu que a insulina também pode estar envolvida no olfato.
"Embora os cientistas ainda não tenham uma ideia clara de como ela funciona, sabemos que a insulina desempenha um papel fundamental na prevenção da morte celular", disse Kuboki. "Se os níveis de insulina forem reduzidos, os pacientes com diabetes têm uma alta suscetibilidade à morte celular, o que pode causar perda de olfato." Ele está seguindo este caminho de pesquisa para esclarecer por que as pessoas com diabetes muitas vezes sofrem de perda de olfato, ou anosmia.
A equipe de pesquisa induziu diabetes tipo 1 em camundongos para reduzir os níveis de insulina circulante atingindo as OSNs. A insulina reduzida interferiu na regeneração das OSNs, resultando em um olfato prejudicado. Eles analisaram como a estrutura do tecido olfativo na cavidade nasal e na lâmpada olfativa é prejudicada pela comparação do número de OSNs maduros e quão bem os axônios dos OSNs atingiram a lâmpada olfativa.
A equipe também registrou respostas induzidas por odorno nas OSNs na cavidade nasal. Uma tarefa comportamental guiada pelo odor, na qual os ratos precisavam encontrar uma recompensa de biscoito, dependendo de sua capacidade de cheirar, mediu a função olfativa.
Além disso, a equipe feriu OSNs, que têm uma habilidade única de se regenerar em mamíferos. Essa abordagem permitiu que os investigadores perguntassem se os OSNs precisavam de insulina para se regenerar, o que eles descobriram ser verdade. Além disso, eles descobriram que os OSNs são altamente suscetíveis à morte celular induzida pela privação de insulina de oito a 13 dias após uma lesão.
Esta janela de tempo indica que durante um estágio crítico os OSNs recém-gerados dependem da insulina. Eles também descobriram que a insulina deve ser aplicada à regeneração de OSNs neste momento crítico no crescimento dos neurônios para ser capaz de restaurar o olfato de um rato.
Também de importância, a equipe descobriu que a insulina promove a regeneração das OSNs em camundongos diabéticos e não diabéticos tipo 1. "Mesmo em camundongos não diabéticos, descobrimos que a insulina pode promover a regeneração das OSNs, o que sugere que isso pode ser uma terapia para disfunção olfativa em pacientes sem diabetes", disse Kuboki. Especificamente, a equipe examinou apenas o processo de regeneração da OSN após lesão em camundongos diabéticos tipo 1 e não examinou os efeitos do diabetes tipo 2, mas planeja no futuro.
"Nossas descobertas sugerem que a insulina desempenha papéis importantes quando as OSNs precisam se regenerar após lesões graves que induzem a morte celular em muitos OSNs", disse Kuboki. "A partir disso, esperamos que um spray de insulina possa ser potencialmente aplicado para tratar a perda de olfato por várias razões, incluindo traumatismo craniano e infecção viral."
Outros membros da equipe de pesquisa são Ichiro Matsumoto, PhD, de Monell; Nobuyoshi Otori, MD, PhD e Hiromi Kojima, MD, PhD, pela Jikei University School of Medicine; e Shu Kikuta, MD, PhD e Tatsuya Yamasoba, MD, PhD, da Universidade de Tóquio.
“Insulin-dependent maturation of newly generated olfactory sensory neurons after injury” by Akihito Kuboki, Shu Kikuta, Nobuyoshi Otori, Hiromi Kojima, Ichiro Matsumoto, Johannes Reisert and Tatsuya Yamasoba. eNeuro